在數字經(jīng)濟時(shí)代，隨著(zhù)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的深入發(fā)展，新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新場(chǎng)景和新模式不斷涌現，驅動(dòng)技術(shù)和數據成為除勞動(dòng)力、資本、土地之外新的生產(chǎn)要素。海量數據的處理和價(jià)值挖掘離不開(kāi)算力，算力已成為全社會(huì )數智化轉型的基石，是支撐產(chǎn)業(yè)數字化、數字產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的堅實(shí)基礎，將直接決定數字經(jīng)濟的發(fā)展速度，并且影響社會(huì )智能的發(fā)展高度。
緊抓算力發(fā)展機遇，算力網(wǎng)絡(luò )應運而生
當前，算力發(fā)展整體呈現“兩超一多兩融合”的趨勢。
中心算力“超集中”。國家“東數西算”工程要求在十大數據中心集群構建集約高效的算力樞紐，推動(dòng)大型、超大型數據中心向樞紐內集聚；AIGC的火爆加速了通用大模型的發(fā)展，而大模型的孵化需要大規模單體智算中心作為支撐，地方政府、龍頭企業(yè)、科研機構等紛紛啟動(dòng)大型智算中心建設。
邊緣算力“超分布”。云XR、車(chē)聯(lián)網(wǎng)等新型應用對數據處理的實(shí)時(shí)性和安全性要求日益提升，進(jìn)一步加速算力向邊緣及現場(chǎng)延展；同時(shí)，云邊端算力的無(wú)縫協(xié)同成為服務(wù)質(zhì)量的重要保障。
算力內核“多樣化”。CPU以計算為中心，呈現x86、ARM、RSIC-V三大指令集架構并行發(fā)展的態(tài)勢，近年來(lái)為應對非結構化數據指數級增長(cháng)的處理需求，GPU、ASIC、FPGA、SoC等芯片架構異構化發(fā)展逐漸成為趨勢，GPU、DPU相繼成為數據中心第二顆、第三顆大芯片。
算網(wǎng)多要素“融合發(fā)展”。網(wǎng)絡(luò )使能算力接入更便捷、分布更立體，算力基礎設施向算網(wǎng)深度融合、一體共生的方向發(fā)展；算力服務(wù)向“算網(wǎng)數智安”等多要素融合的一體化服務(wù)演進(jìn)。
算力多主體“融合供給”。算力供給主體多元化，為提升資源利用率、降低算力使用成本，業(yè)界加速探索算力資源和服務(wù)互聯(lián)互通、跨主體調度，通過(guò)算力并網(wǎng)盤(pán)活社會(huì )算力資源，實(shí)現算力普惠。
中國移動(dòng)充分把握算力時(shí)代發(fā)展脈絡(luò )，以網(wǎng)強算提出“算力網(wǎng)絡(luò )”全新理念。2021年11月，中國移動(dòng)聯(lián)合十余家產(chǎn)業(yè)合作伙伴，在全球合作伙伴大會(huì )期間發(fā)布了《算力網(wǎng)絡(luò )白皮書(shū)》，提出了算力網(wǎng)絡(luò )的全新理念和發(fā)展倡議：算力網(wǎng)絡(luò )是以算為中心、網(wǎng)為根基，網(wǎng)、云、數、智、安、邊、端、鏈（ABCDNETS）等深度融合、提供一體化服務(wù)的新型信息基礎設施，目標是實(shí)現“算力泛在、算網(wǎng)共生、智能編排、一體服務(wù)”，逐步推動(dòng)算力成為與水電一樣，可“一點(diǎn)接入、即取即用”的社會(huì )級服務(wù)，達成“算力無(wú)所不在、網(wǎng)絡(luò )無(wú)所不達、智能無(wú)所不及”的愿景。
圖1 中國移動(dòng)算力網(wǎng)絡(luò )發(fā)展階段
中國移動(dòng)算力網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展分為三個(gè)階段，即泛在協(xié)同、融合統一和一體內生（如圖1所示）。泛在協(xié)同是算力網(wǎng)絡(luò )的起步階段，其核心是“協(xié)同”，通過(guò)運營(yíng)管理系統實(shí)現算網(wǎng)資源協(xié)同，對外提供“算+網(wǎng)”協(xié)同的“資源式”服務(wù)，滿(mǎn)足用戶(hù)一站式開(kāi)通需求；融合統一是算力網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展階段，其核心是“融合”，通過(guò)構建融數注智的“算網(wǎng)大腦”，對算網(wǎng)資源、能力等要素統一編排、統一調度、全局優(yōu)化，提供多要素融合的“任務(wù)式”服務(wù)；一體內生是算力網(wǎng)絡(luò )的跨越階段，核心是“一體”，算力與網(wǎng)絡(luò )在協(xié)議和系統層面深度融合，算力路由、在網(wǎng)計算等創(chuàng )新技術(shù)實(shí)現應用，形成算網(wǎng)一體化基礎設施，“算網(wǎng)大腦”結合AI大模型技術(shù)向“算網(wǎng)智腦”演進(jìn)，算力網(wǎng)絡(luò )實(shí)現智能躍升，最終為用戶(hù)提供極致體驗的“智能化”服務(wù)。
中國移動(dòng)推動(dòng)算力網(wǎng)絡(luò )在產(chǎn)、學(xué)、研各界取得廣泛共識，并上升為國家級重大戰略。院士、知名專(zhuān)家都對中國移動(dòng)算力網(wǎng)絡(luò )理念高度認可。中國工程院高文院士表示，“算力網(wǎng)絡(luò )是算力發(fā)展的必然趨勢，如同電力跨越到電力網(wǎng)。未來(lái)，算力網(wǎng)絡(luò )會(huì )像今天的電力網(wǎng)一樣，用戶(hù)可以隨時(shí)隨地訪(fǎng)問(wèn)任意的算力資源?！敝袊こ淘簭埡昕圃菏刻岢隽怂懔W(wǎng)絡(luò )發(fā)展的重要性，“算力基礎設施，是數字經(jīng)濟核心生產(chǎn)力和發(fā)展引擎。連接算力‘孤島’的新型算力網(wǎng)絡(luò )體系技術(shù)，已經(jīng)成為全球競爭的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)?！敝袊こ淘簩O凝暉院士同樣點(diǎn)明了算力是數字化發(fā)展的基石，他表示，“算力基礎設施將成為智能時(shí)代的標志之一?！碑斍?，產(chǎn)、學(xué)、研各界紛紛投入到了算力網(wǎng)絡(luò )的理論和實(shí)踐探索中，合力構建科學(xué)裝置，推動(dòng)算力網(wǎng)絡(luò )技術(shù)和應用逐步成熟。
三大主線(xiàn)打通算力網(wǎng)絡(luò )發(fā)展脈絡(luò )
近兩年，中國移動(dòng)圍繞算網(wǎng)基礎設施構建、業(yè)務(wù)融合創(chuàng )新、創(chuàng )新技術(shù)引領(lǐng)三條主線(xiàn)全面開(kāi)展工作，順利完成“泛在協(xié)同”的算力網(wǎng)絡(luò )第一階段任務(wù)，即將開(kāi)啟重要的“融合統一”第二階段，推進(jìn)算力網(wǎng)絡(luò )發(fā)展理念走深向實(shí)，取得了一系列重大成果。
主線(xiàn)一：實(shí)現算力多主體間融通，打造領(lǐng)先算網(wǎng)基礎設施大力推進(jìn)算力基礎設施構建。中國移動(dòng)積極落實(shí)國家“東數西算”戰略，結合四大熱點(diǎn)業(yè)務(wù)區域發(fā)展，優(yōu)化構建“4+N+31+X”數據中心體系，形成“熱點(diǎn)集約、跨區輻射、邊緣覆蓋”梯次布局的信息基礎設施能力，算力總規模超9.4EFlops。
1．增強算力節點(diǎn)間網(wǎng)絡(luò )基礎設施建設
中國移動(dòng)豐富算力節點(diǎn)間光纜路由，按需建設算力節點(diǎn)直聯(lián)系統，提升網(wǎng)絡(luò )Mesh度，實(shí)現熱點(diǎn)區域全互聯(lián)，打造全國20ms、省域5ms、地市1ms的三級算力時(shí)延圈，樞紐節點(diǎn)間實(shí)現全光互聯(lián)。推動(dòng)網(wǎng)絡(luò )帶寬向400G演進(jìn)，發(fā)布了世界最長(cháng)距離無(wú)電中繼400G光傳輸現網(wǎng)技術(shù)試驗網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現跨浙、贛、湘、黔四省的骨干網(wǎng)400G QPSK信號5616km現網(wǎng)傳輸，為構建算力網(wǎng)絡(luò )的大帶寬、低時(shí)延全光底座打下堅實(shí)基礎。引入G-SRv6作為IP網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)的統一承載協(xié)議，創(chuàng )新推出新一代SD-WAN（智享WAN），增強“算力+網(wǎng)絡(luò )資源”協(xié)同能力，拉通端、邊、云、網(wǎng)，并將用戶(hù)意圖與網(wǎng)絡(luò )資源調度能力結合，實(shí)現“應用+算力+網(wǎng)絡(luò )”協(xié)同調度，提升業(yè)務(wù)質(zhì)量保障能力，實(shí)現端到端、差異化、確定性、可增值的算力網(wǎng)絡(luò )服務(wù)。
2．以新型智算為重點(diǎn)打造算力“高峰”
中國移動(dòng)正在構建E級超大規模單體智算中心，支撐AI大模型訓練和孵化，引入扣卡互聯(lián)、無(wú)損交換、資源池化、液冷等創(chuàng )新技術(shù)，實(shí)現“算、存、網(wǎng)、管、效”五大核心技術(shù)全面升級，構建標準統一、技術(shù)領(lǐng)先、兼容開(kāi)放的智算底座，推動(dòng)算力網(wǎng)絡(luò )實(shí)現智能躍遷。
主線(xiàn)二：實(shí)現算網(wǎng)高效協(xié)同，打造算網(wǎng)全新生態(tài)
積極構建融數注智算網(wǎng)運營(yíng)體系。中國移動(dòng)建設了業(yè)界首個(gè)“算網(wǎng)大腦”，向下拉通全域資源與能力，實(shí)現了3000余種原子能力接入；向上支撐全業(yè)務(wù)運營(yíng)，滿(mǎn)足不同類(lèi)型用戶(hù)對于極高性能、便捷操作、最低成本、安全可靠等多樣化服務(wù)的需求，實(shí)現算網(wǎng)資源與業(yè)務(wù)需求的最佳匹配。
豐富業(yè)務(wù)產(chǎn)品能力。中國移動(dòng)以產(chǎn)品算力化和算力產(chǎn)品化為主線(xiàn)，豐富產(chǎn)品能力，打造更可靠、更高效、更智能、更便捷的算網(wǎng)服務(wù)體系，針對to B用戶(hù)推出了“東數西算”“東視西渲”“中訓邊推”數據快遞等新型產(chǎn)品，針對to C用戶(hù)推出了XR、云游戲、智能家居、數智人、云手機、云電腦等系列應用，推動(dòng)算、網(wǎng)、數、智、安、鏈等技術(shù)與生產(chǎn)、生活、治理應用全面融合，賦能社會(huì )數智化轉型升級。
提出了算力并網(wǎng)、任務(wù)式等新型服務(wù)模式。中國移動(dòng)打造國內首個(gè)算力并網(wǎng)平臺“百川”，實(shí)現通算、智算、超算和量子算力的全面接入，通過(guò)運營(yíng)對接、編排對接、云原生管理三種并網(wǎng)對接模式，已接入超1.9EFlops的社會(huì )算力，實(shí)現了多方算力整合，服務(wù)于民生、經(jīng)濟和科技發(fā)展。構建了算力網(wǎng)絡(luò )統一門(mén)戶(hù)“算龍頭”，并基于“算網(wǎng)大腦”能力，升級“資源式”服務(wù)為“任務(wù)式”服務(wù)，實(shí)現算力“一點(diǎn)接入，即取即用”。
主線(xiàn)三：面向創(chuàng )新技術(shù)引領(lǐng)，打造原創(chuàng )技術(shù)策源地
構建算力網(wǎng)絡(luò )技術(shù)體系。2021年中國移動(dòng)發(fā)布業(yè)內首個(gè)《算力網(wǎng)絡(luò )技術(shù)白皮書(shū)》，提出了算力網(wǎng)絡(luò )的十大技術(shù)發(fā)展方向，明確核心技術(shù)體系和三十二大核心技術(shù)，形成涵蓋先進(jìn)計算、高速網(wǎng)絡(luò )、算網(wǎng)一體、“算網(wǎng)大腦”等領(lǐng)域的算力網(wǎng)絡(luò )創(chuàng )新技術(shù)體系。
加速推進(jìn)創(chuàng )新技術(shù)成熟。中國移動(dòng)體系化布局攻關(guān)包括新型智算中心技術(shù)體系、存算一體技術(shù)等在內的系列創(chuàng )新技術(shù)，提出了NICC新型智算中心全新理念，發(fā)布中國移動(dòng)《NICC新型智算中心技術(shù)體系白皮書(shū)》，構建新型智算中心技術(shù)體系，推動(dòng)新型智算中心在算、存、網(wǎng)、管和效五大技術(shù)特征方面全面升級，推動(dòng)構建E級超大規模單體智算中心，賦能AI大模型訓練和孵化。在算方面，中國移動(dòng)正制定扣卡服務(wù)器的統一技術(shù)和評測標準，構建多樣性算力格局，豐富產(chǎn)業(yè)生態(tài)，不斷推動(dòng)產(chǎn)業(yè)成熟；在存方面，創(chuàng )新提出了多元融合存儲技術(shù)方案，實(shí)現塊、文件、對象三種存儲方式的融合統一，降低建設成本，提升存儲效率；在網(wǎng)方面，為突破傳統無(wú)損以太網(wǎng)性能瓶頸和相對封閉的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，原創(chuàng )性地提出全調度以太網(wǎng)GSE技術(shù)，實(shí)現開(kāi)放解耦、無(wú)阻塞、高帶寬、低時(shí)延的新型智算中心網(wǎng)絡(luò )；在管方面，中國移動(dòng)創(chuàng )新提出基于A(yíng)PI轉發(fā)的GPU池化方案，實(shí)現智算資源的細粒度分配和跨資源池的一體調度，提升智算資源分配的靈活性和利用率；在效方面，中國移動(dòng)積極引入服務(wù)器冷板式液冷方案，推進(jìn)服務(wù)器和機柜的解耦，有效降低數據中心PUE。在存算一體方面，中國移動(dòng)體系化攻關(guān)存算電路、芯片架構、軟件工具、算法模型及應用場(chǎng)景等關(guān)鍵技術(shù)，發(fā)布了業(yè)界首部《存算一體白皮書(shū)》，并在CCSA等標準組織積極推進(jìn)相關(guān)技術(shù)標準制定。中國移動(dòng)還聯(lián)合清華大學(xué)共同研發(fā)了業(yè)內首款基于憶阻器的存算一體SoC芯片，實(shí)現芯片算效比的大幅提升。
打造原創(chuàng )技術(shù)策源高地。中國移動(dòng)提出了算力原生、算力路由以及全調度以太網(wǎng)三大原創(chuàng )技術(shù)，打造中國特色的原創(chuàng )技術(shù)策源高地。一是提出算力原生重大原創(chuàng )技術(shù)方向，致力于解決AI應用一次開(kāi)發(fā)、跨架構遷移的全球智算生態(tài)發(fā)展難題；發(fā)布業(yè)內首個(gè)《面向智算的算力原生白皮書(shū)》，明確算力原生總體技術(shù)架構和演進(jìn)路線(xiàn)，重點(diǎn)布局攻關(guān)統一編程范式、跨架構編譯、算力抽象中間元語(yǔ)、動(dòng)態(tài)運行時(shí)四大硬核技術(shù)；在ITU、CCSA牽頭構建算力原生國內外標準體系，在OIF算力網(wǎng)絡(luò )社區成立首個(gè)算力原生工作組，凝聚國際開(kāi)源力量，推動(dòng)技術(shù)與產(chǎn)品成熟；聯(lián)合華為、瀚博、燧原、壁仞等9家AI芯片廠(chǎng)商共同發(fā)布算力原生“芯合”計劃，打造算力原生跨架構平臺原型系統，當前已實(shí)現視頻分析、圖像識別兩類(lèi)智算應用在兩家廠(chǎng)商的智算芯片之間跨架構部署遷移。二是構建算力路由技術(shù)體系，首次將算力信息引入路由域，突破互聯(lián)網(wǎng)傳統架構協(xié)議，形成多種路由轉發(fā)方案，支持集中式、分布式和混合式多種部署模式，構建業(yè)內首個(gè)集中式算力路由驗證系統并完成驗證。在國際互聯(lián)網(wǎng)最權威的標準化組織IETF中牽頭成立了算力路由工作組CATS，并擔任主席，這是近十年來(lái)少有的中國企業(yè)在互聯(lián)網(wǎng)國際標準領(lǐng)域的重大突破，是我國原創(chuàng )技術(shù)走向國際標準化的里程碑事件。三是創(chuàng )新提出全調度以太網(wǎng)（GSE）原創(chuàng )技術(shù)方向，率先發(fā)布《全調度以太網(wǎng)技術(shù)架構白皮書(shū)》，提出新型基于逐包的以太網(wǎng)轉發(fā)機制，突破傳統無(wú)損以太性能瓶頸，構建無(wú)阻塞、高帶寬、低時(shí)延的新型智算中心網(wǎng)絡(luò )，與Infiniband、Ultra Ethernet并列成為智算中心網(wǎng)絡(luò )三大技術(shù)流派之一，被譽(yù)為“AI網(wǎng)絡(luò )的中國方案”。
打造兩大基礎平臺助力產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設。中國移動(dòng)構建“1+9+9”節點(diǎn)布局、技術(shù)與業(yè)務(wù)雙平面互促的算力網(wǎng)絡(luò )試驗示范網(wǎng)（CFITI），并與“中國算力網(wǎng)”“信息高鐵”等互聯(lián)，打造科學(xué)裝置，面向基礎學(xué)科和前沿技術(shù)創(chuàng )新形成穩定實(shí)驗床。建立算力網(wǎng)絡(luò )子鏈，多措并舉，協(xié)同攻關(guān)：一是針對核心軟硬件關(guān)鍵卡點(diǎn)加速?lài)a(chǎn)化產(chǎn)品成熟，“以用促研”加快產(chǎn)業(yè)基礎能力建設；二是通過(guò)原創(chuàng )技術(shù)和可替代性技術(shù)培育“新賽道”，提升產(chǎn)業(yè)整體競爭力和“出?！蹦芰?；三是在關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)難點(diǎn)上通過(guò)投資助力，孵化專(zhuān)精特新企業(yè)，增強產(chǎn)業(yè)韌性。算力網(wǎng)絡(luò )子鏈匯聚了104家核心企業(yè)，組建了14支聯(lián)合作戰編隊，打造協(xié)同創(chuàng )新基地實(shí)驗室，共同推動(dòng)算力網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)業(yè)鏈繁榮發(fā)展。
七大方向持續推動(dòng)算力網(wǎng)絡(luò )縱深發(fā)展
今年是中國移動(dòng)算力網(wǎng)絡(luò )第一階段收官之年，面向算力網(wǎng)絡(luò )第二階段開(kāi)局、第三階段儲備，中國移動(dòng)將不斷“提升算力供給高度、拓展算網(wǎng)服務(wù)廣度、挖掘要素融合深度”，圍繞“高廣深”重點(diǎn)布局七大方向，通過(guò)從算力供給到算力服務(wù)全鏈條的提升，體系化推動(dòng)算力網(wǎng)絡(luò )縱深發(fā)展。
一是以NICC新型智算中心為發(fā)力點(diǎn)，打造算力“高峰”，推動(dòng)算力網(wǎng)絡(luò )智能躍遷。二是加快開(kāi)展算力并網(wǎng)，打造多種并網(wǎng)模式，廣泛匯聚社會(huì )算力，推動(dòng)算力成為普惠級社會(huì )服務(wù)。三是構建超高速泛在全光和IP底座，實(shí)現超大帶寬、超低時(shí)延、靈活高效的算網(wǎng)融合服務(wù)。四是推動(dòng)“算網(wǎng)大腦”向“算網(wǎng)智腦”演進(jìn)，實(shí)現算網(wǎng)資源與用戶(hù)需求的最佳匹配。五是打造算網(wǎng)服務(wù)入口“算龍頭”，提供一站式算網(wǎng)服務(wù)入口，加快從傳統簡(jiǎn)單的算網(wǎng)“資源組合式”服務(wù)，向融合智能、極簡(jiǎn)無(wú)感的“任務(wù)式”服務(wù)演進(jìn)。六是強化算力網(wǎng)絡(luò )技術(shù)攻關(guān)，推動(dòng)算力網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的創(chuàng )新突破，打造原創(chuàng )技術(shù)策源高地，加快算力網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的成熟與應用。七是深化創(chuàng )新試驗網(wǎng)CFITI和算力網(wǎng)絡(luò )子鏈，推動(dòng)算力網(wǎng)絡(luò )技術(shù)與產(chǎn)業(yè)繁榮發(fā)展。
算力網(wǎng)絡(luò )是跨學(xué)科技術(shù)融合創(chuàng )新的策源高地，也是信息通信領(lǐng)域全面融合的系統工程，發(fā)展算力網(wǎng)絡(luò )，有助于推動(dòng)我國數字經(jīng)濟高質(zhì)量穩定發(fā)展，開(kāi)辟“以網(wǎng)強算”的全球技術(shù)領(lǐng)先“新賽道”。作為信息通信領(lǐng)域全球領(lǐng)先運營(yíng)商，中國移動(dòng)將充分發(fā)揮數字中國建設主力軍、央企科技創(chuàng )新“排頭兵”、移動(dòng)信息現代產(chǎn)業(yè)鏈“鏈長(cháng)”作用，系統打造以5G、算力網(wǎng)絡(luò )、智慧中臺為重點(diǎn)的新型信息基礎設施，夯實(shí)數字經(jīng)濟發(fā)展底座，創(chuàng )新構建“連接+算力+能力”新型信息服務(wù)體系，賦能產(chǎn)業(yè)數智化轉型升級，為譜寫(xiě)數字中國建設宏偉篇章、助力中國式現代化全面推進(jìn)作出新的貢獻。
